JPS6020437A - 負イオン源 - Google Patents
負イオン源Info
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- JPS6020437A JPS6020437A JP58128417A JP12841783A JPS6020437A JP S6020437 A JPS6020437 A JP S6020437A JP 58128417 A JP58128417 A JP 58128417A JP 12841783 A JP12841783 A JP 12841783A JP S6020437 A JPS6020437 A JP S6020437A
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- Japan
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/305—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching
- H01J37/3053—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for casting, melting, evaporating, or etching for evaporating or etching
Landscapes
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- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電子デバイス製造プロセスに用いるイオンエ
ツチング用イオン源に関するものである。
ツチング用イオン源に関するものである。
現在、電子デバイス製造プロセスにおけるエツチング工
程は、ウェットエツチングからドライエツチングへと移
行する傾向にあり、その技術としては、高周波放電を用
いた平行平板型ドライエツチング、プラズマエツチング
、イオン源を用いたイオンビームエツチングなどがあげ
られる。又、これらのドライエツチングに用いるガスは
、フッ素、塩素等のハロゲンを含んだガスである。一般
的に広く用いられているハロゲンを含んだ安全な）ＬＸ
、例えｉｆ ＣＦ４ ｐ ＣＦｚＣｌｐ Ｃ１Ｆｍ ＋
ＣＣ１５＋ ＳＦｓ 等にはカーボン原子、イオウ原
子等が含まれてお９、辷れによって試料が汚染される慮
れがある。そこでイオン源にこれらのガスを導入し、放
電によって得られる負イオン、すなわち、カーボンやイ
オウの存在しにくい負イオンによるエツチング方法が考
えられる。しかしながら、イオンエツチングの目的にあ
った大面積の負のイオン源がないため、以下第１図に示
すような方法で負イオンによるエツチングを行なってい
た。
程は、ウェットエツチングからドライエツチングへと移
行する傾向にあり、その技術としては、高周波放電を用
いた平行平板型ドライエツチング、プラズマエツチング
、イオン源を用いたイオンビームエツチングなどがあげ
られる。又、これらのドライエツチングに用いるガスは
、フッ素、塩素等のハロゲンを含んだガスである。一般
的に広く用いられているハロゲンを含んだ安全な）ＬＸ
、例えｉｆ ＣＦ４ ｐ ＣＦｚＣｌｐ Ｃ１Ｆｍ ＋
ＣＣ１５＋ ＳＦｓ 等にはカーボン原子、イオウ原
子等が含まれてお９、辷れによって試料が汚染される慮
れがある。そこでイオン源にこれらのガスを導入し、放
電によって得られる負イオン、すなわち、カーボンやイ
オウの存在しにくい負イオンによるエツチング方法が考
えられる。しかしながら、イオンエツチングの目的にあ
った大面積の負のイオン源がないため、以下第１図に示
すような方法で負イオンによるエツチングを行なってい
た。
第１図線従来のイオン源を用いた負イオンによるエツチ
ング方法を示した構成図である。すなわち、イオン源１
１に反応性ガスを導入し、放［＆どよシ得られる正イオ
ン１２、負イオン１３、中性粒子１４のうち試料１５を
バイアス電源１６にょシ正イオン１２、のイオンエネル
ギーより高くバイアスし、正イオン１２の入射を防止し
、負イオンを試料１５に照射する方法である。しかし、
この方法ではイオン電流が少ない間は問題ないがイオン
電流を増加させると、試料］５と、イオン源１１との間
で放電を起こし、安定にエツチングができなくなるとｂ
う欠点があり、安定に負イオンを放射できる負イオン源
の開発が強く望まれていた。
ング方法を示した構成図である。すなわち、イオン源１
１に反応性ガスを導入し、放［＆どよシ得られる正イオ
ン１２、負イオン１３、中性粒子１４のうち試料１５を
バイアス電源１６にょシ正イオン１２、のイオンエネル
ギーより高くバイアスし、正イオン１２の入射を防止し
、負イオンを試料１５に照射する方法である。しかし、
この方法ではイオン電流が少ない間は問題ないがイオン
電流を増加させると、試料］５と、イオン源１１との間
で放電を起こし、安定にエツチングができなくなるとｂ
う欠点があり、安定に負イオンを放射できる負イオン源
の開発が強く望まれていた。
本発明の目的は安定した負イオンの放出によるイオンエ
ツチングを可能としたイオンエツチング用負イオン源を
提供することにある。
ツチングを可能としたイオンエツチング用負イオン源を
提供することにある。
すなわち、本発明は、ガス導入口とアノードと磁界発生
器と電子供給源とを有するイオン発生装置において、イ
オン発生装置と試料との間に少くとも２枚の引き出し電
極を設置し、イオン発生装置側の第１の電極を負に、試
料側の第２の電極を正にバイアスするバイアス電源を備
えたことを特徴とする負イオン源である。
器と電子供給源とを有するイオン発生装置において、イ
オン発生装置と試料との間に少くとも２枚の引き出し電
極を設置し、イオン発生装置側の第１の電極を負に、試
料側の第２の電極を正にバイアスするバイアス電源を備
えたことを特徴とする負イオン源である。
第２図に本発明の第１の実施例の構成図を示す。
図において、円筒型のアノード２１の中心部にロッド状
のカソード２２を置き、その下方にアノード２１と絶縁
して第１を極２３および第２電極２４および第３電極２
５を配置する。この電極にはモリブデン又はカーボンを
用いる。まだ、アノード２１には反応性ガスを導入する
導入１２６が設けられ、さらにアノード２１の外周には
ソレノイドコイル２７が設置されている。２８は第１電
極２３を負にバイアスするバイアス電源、２９は第２電
極２４を正にバイアスするバイアス電源である。第３電
極２５はアースする。
のカソード２２を置き、その下方にアノード２１と絶縁
して第１を極２３および第２電極２４および第３電極２
５を配置する。この電極にはモリブデン又はカーボンを
用いる。まだ、アノード２１には反応性ガスを導入する
導入１２６が設けられ、さらにアノード２１の外周には
ソレノイドコイル２７が設置されている。２８は第１電
極２３を負にバイアスするバイアス電源、２９は第２電
極２４を正にバイアスするバイアス電源である。第３電
極２５はアースする。
試料１５社実施例の場合には第３電極２５の下方に設置
されるが、この試料１５にはバイアスをかけない。
されるが、この試料１５にはバイアスをかけない。
実施例において、７ノード２１に正電位を加え、ガス導
入口２６より反応性ガスを導入し、ソレノイドコイルｎ
に通電すると、放電が起こる。この際、正イオンのエネ
ルギーはアノード電位より５０〜８（）ｅＶ程度高くな
る。次に第１電極２３を負にバイアスし、第２電極２４
に正のバイアスを加える。第３電極２５はアースレベル
で使用する。第３図にモリブデン電極を用い、バイアス
電圧を、第１電極２３ニー２００〜−３００Ｖ、第２電
極２４； ４１．２〜１．６ＫＶ程度とし、電極間隔は
各２ ｍで使用し、第１電極詔の電圧をパラメータとし
た場合の第２電極２４の電圧とイオン電流の関係を示す
。なお、反応性ガスとしてＣＦ４を用い、式空チャンノ
く一圧力は５ＸＩＱ””’（Ｔｏ ｒ ｒ ）、放電電
圧、すな１ノちアノード電極２１の電位は６００（Ｖ）
である。
入口２６より反応性ガスを導入し、ソレノイドコイルｎ
に通電すると、放電が起こる。この際、正イオンのエネ
ルギーはアノード電位より５０〜８（）ｅＶ程度高くな
る。次に第１電極２３を負にバイアスし、第２電極２４
に正のバイアスを加える。第３電極２５はアースレベル
で使用する。第３図にモリブデン電極を用い、バイアス
電圧を、第１電極２３ニー２００〜−３００Ｖ、第２電
極２４； ４１．２〜１．６ＫＶ程度とし、電極間隔は
各２ ｍで使用し、第１電極詔の電圧をパラメータとし
た場合の第２電極２４の電圧とイオン電流の関係を示す
。なお、反応性ガスとしてＣＦ４を用い、式空チャンノ
く一圧力は５ＸＩＱ””’（Ｔｏ ｒ ｒ ）、放電電
圧、すな１ノちアノード電極２１の電位は６００（Ｖ）
である。
＠３図において、いずれの第１電極２３の電圧において
も第２電極２４ノ電圧を６５０〜６８０［Ｖ）以上に増
加させないかぎり、イオン電流は負の値、すなわら負イ
オンは放出されない。又、この第２電極２４の値を、６
００Ｖで放電させた場合の放出圧イオンのイオンエネル
ギーは６５０〜６８０［Ｖ）であった、この第２電極２
４の電位が正イオンのエネルギーを越えると負イオン電
流は急激に増加し、その４麦は空間電荷の効果で一定値
になる。さらに同図により第１電極２３の電位を負に増
加させることにより負イオンの電流が増加することが判
ル。
も第２電極２４ノ電圧を６５０〜６８０［Ｖ）以上に増
加させないかぎり、イオン電流は負の値、すなわら負イ
オンは放出されない。又、この第２電極２４の値を、６
００Ｖで放電させた場合の放出圧イオンのイオンエネル
ギーは６５０〜６８０［Ｖ）であった、この第２電極２
４の電位が正イオンのエネルギーを越えると負イオン電
流は急激に増加し、その４麦は空間電荷の効果で一定値
になる。さらに同図により第１電極２３の電位を負に増
加させることにより負イオンの電流が増加することが判
ル。
したがって、この負イオン源を用いることにより、イオ
ンエツチングに適した大面積の負イオンを安定して得ら
れること明らかである。
ンエツチングに適した大面積の負イオンを安定して得ら
れること明らかである。
第４図は、本発明の第２の実施例を示した構成図である
・本実施例では円筒型のアノード４１の中心部にロッド
状のカソード４２を設置し、その下方にアノード４１と
′絶縁きれた第１電極４３および第２電極４４を配置し
たものである。アノード４１の外周にはソレノイドコイ
ル４６を設け、又、ガス導入口４５を通してガスが導入
される。４７は第１電極４３を負にバイアスするバイア
ス電源、４４は第２電極４４を正にバイアスするバイア
ス電源である。本実施例は、第１の実施例における第３
電極を除いたものに和尚し、ビームをより広げることが
可能となる。電極はモリブデンを用いたが、カーボンで
もよく、電極間隔は２闘である。しかし、放′ｒｃＬ％
性は第１の実施例では第３電極をアースで使用している
ため、第２の実施例でも変化はなく安定して負イオンが
得られる。
・本実施例では円筒型のアノード４１の中心部にロッド
状のカソード４２を設置し、その下方にアノード４１と
′絶縁きれた第１電極４３および第２電極４４を配置し
たものである。アノード４１の外周にはソレノイドコイ
ル４６を設け、又、ガス導入口４５を通してガスが導入
される。４７は第１電極４３を負にバイアスするバイア
ス電源、４４は第２電極４４を正にバイアスするバイア
ス電源である。本実施例は、第１の実施例における第３
電極を除いたものに和尚し、ビームをより広げることが
可能となる。電極はモリブデンを用いたが、カーボンで
もよく、電極間隔は２闘である。しかし、放′ｒｃＬ％
性は第１の実施例では第３電極をアースで使用している
ため、第２の実施例でも変化はなく安定して負イオンが
得られる。
以上実施例では中心部にロッド状カソード、その同心円
上に円筒状カソード、ソレノイドコイルを有し、アノー
ドにガス導入口を備えたイオン発生装置を例示したが、
これに限らず、要はガス導入口とアノードと、磁界発生
器と、電子供給源とを有するイオン発生装置であれば、
これを本発明の負イオン源に利用できる。
上に円筒状カソード、ソレノイドコイルを有し、アノー
ドにガス導入口を備えたイオン発生装置を例示したが、
これに限らず、要はガス導入口とアノードと、磁界発生
器と、電子供給源とを有するイオン発生装置であれば、
これを本発明の負イオン源に利用できる。
以上のように本発明の負イオンｖ９を用いることにより
、イオン電流を増加させても試着とイオン源との間で放
１株することがなく、しだがって安定な負イオンがｆ４
られ、ＣＦ、を用いてＳ１０．とＳｔをエツチングする
と、そのエツチングの選択比は約ｌ。
、イオン電流を増加させても試着とイオン源との間で放
１株することがなく、しだがって安定な負イオンがｆ４
られ、ＣＦ、を用いてＳ１０．とＳｔをエツチングする
と、そのエツチングの選択比は約ｌ。
とｓｔｏｗが大きくとれ、又、負イオンに（寸カーボン
をほとんど含んでいないため、エツチング後、Ｓｉ表面
の不純物の堆債層はほとんど形成されなり。
をほとんど含んでいないため、エツチング後、Ｓｉ表面
の不純物の堆債層はほとんど形成されなり。
以上のように、本発明の負イオン源を電子デバイス等の
製造プロセスに用いて優れた効果を得ることができる。
製造プロセスに用いて優れた効果を得ることができる。
第１図は従来のイオン源を示す構成図、第２図は本発明
第１実施例を示す構成図、第３図れ、第１の実施例によ
る負イオン源の電極電圧とイオン電流との測定値のグラ
フを示す図、第４凶は本発明用２の実施例を示す構成図
である・ １５・・°試料、２１ 、４１・・・アノード、２２，
４２・・・カソード、２３ 、４３・・・第１電極、２
４ 、４４・・・第２電極、２５・・・第３電極、２６
、４５・・・ガス導入口、２７ 、４６・・・ソレノ
イドコイル、２８．４７・・・負バイアス電源、２９．
４８・・・正バイアス電源 特許出願人 日本電気株式会社
第１実施例を示す構成図、第３図れ、第１の実施例によ
る負イオン源の電極電圧とイオン電流との測定値のグラ
フを示す図、第４凶は本発明用２の実施例を示す構成図
である・ １５・・°試料、２１ 、４１・・・アノード、２２，
４２・・・カソード、２３ 、４３・・・第１電極、２
４ 、４４・・・第２電極、２５・・・第３電極、２６
、４５・・・ガス導入口、２７ 、４６・・・ソレノ
イドコイル、２８．４７・・・負バイアス電源、２９．
４８・・・正バイアス電源 特許出願人 日本電気株式会社
Claims (1)
- （１）ガス導入口とアノードと磁界発生器と電子供給源
とを有するイオン発生装置において、イオン発生装置と
試料との間に少くとも２枚の引き出し電極を設置し、イ
オン発生装置側の第１の電極を負に、試料側の第２の電
極を正にバイアスするバイアス電源を備えたことを特徴
とする負イオン源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128417A JPS6020437A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 負イオン源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128417A JPS6020437A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 負イオン源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020437A true JPS6020437A (ja) | 1985-02-01 |
Family
ID=14984241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58128417A Pending JPS6020437A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 負イオン源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020437A (ja) |
-
1983
- 1983-07-14 JP JP58128417A patent/JPS6020437A/ja active Pending
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